Электрорадиоизмерения (В. И. Винокуров) (554136), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Линеаризация модуляционной характеристики ГКЧ. Как укавано в р 14.2, прн построении ГКЧ необходимо обеспечить линейную связь между мгновенными значениями напряжения развертки и частоты ГКЧ. Это условие можно записать следующим образом: Угкч(У)=а+Ьи (()„ (14.1) где а и Ь вЂ” постоянные коэффициенты. Соотношение (14.1) справедливо для любой формы напряжения развертки.
Зависимость (гкч (ир) называют м о д у л я ц и о н н о й х а р а к т е р и с т и к ой ГКЧ. Из формулы (14.1) следует, что эта зависимость должна быть линейной. Нелинейность ее приводит к искажению формы исследуемых АЧХ на экране прибора. Рассмотрим основные способы линеаризацин модуляционной характеристики ГКЧ, 1.
В ряде случаев эту задачу решают введением в схему изме» рителя гтЧХ диодного функционального преобразователя, который включают между генератором развертки и нелинейным элементом в контуре автогенератора. С помощью этой схемы подбирают напето (обычно экспериментально) такую форму модулирующего напряжения, которая обеспечивает нужный закон изменения частоты ГКЧ, т. е. линейную паслттпый Смесптепь модуляционную характеристидипгптпр ку. Простота схем диодных функциональных преобразоваеснч(" ~гнч(-'~) гелей, возможность аппроксимировать с их помощью прак- ' рну тически любую функцию делают этот способ весьма удобным.
Выход гнп 2. При пилообразном на- Рис. 1ь.б. ГКЧ с устройством автоматиагрижении развертки частота ческой Регулировки частоты ГКЧ должна меняться по линейному закону. В этом случае целесоОбразно использовать устройство автоматической регулировки частоты, изображенное на рис. 14.6. Напряжение с выхода ГКЧ подают на смеситель непосредственно и после линии задержки. Время задержки не должно зависеть от Вгтогенгрот ар Уастптный с напата1гасп детектор пасто тпп Усипатепь Ва Вот горигонтапьногп напало Рис.
14.7. Линеариаация модуляционной характеристики ГКЧ с помощью частотного детектора частоты. С помощью фильтра нижних частот выделяют колебание разностной частоты ~п=Угкч (Ва) — Угкч тю (14.3) На эту частоту и настраивают частотный детектор. При отклонении ~икона изменения частоты от линейного на выходе частотного детектора появляется напряжение ошибки. Воздействуя на нелинейный элемент в схеме автогенератора, это напряжение линеарнзует модуляционную характеристику ГКЧ.
279 т И) =„1гкч (В) ~гкч (В Ва)ч (14,2) где дв — время задержки. Очевидно, что при линейной зависимости г гкч (1) разностное колебание имеет постоянную частоту 3. Способ линеаризацин модуляционной характеристики, основанный на применении частотного детектора, поясняет структурная схема на рис. 14.7. Колебания автогенератора с качающейся частотой подают на частотный детектор, настроенный на среднюю частоту автогенератора. Напряжение с выхода частотного детектора используют для горизонтального отклонения луча.
Как известно, вто напряжение линейно зависит от частоты колебания на входе частотного детектора. Данный способ целесооб- разно применять при постоянной средней частоте авто- генератора. Практически его используют лишь при малой полосе качания частоты изза трудности создания широкополосного частотного детектора. Стабилизация амплитуды напряжения ГКЧ.
Амплитудно - частотная харак- теристика должна сниматьВапгад аЯ ся при постоянной амплиту-, Рис. 148. ГКЦ с устройством автомати- де иапРЯжеяин На входе исчесиой регулировки амплитуды 1АРА) следуемой цепи. Нестабильность амплитуды напряжения ГКЧ в пределах полосы качания вызывает искажение формы исследуемой АЧХ на экране; изменение напряжения при перестройке ГКЧ приводит к ошибкам при определении коэффициента передачи исследуемой цепи.
Поэтому в измерителях АЧХ принимают специальные меры для стабилизации амплитуды напряжения ГКЧ, в частности вводят устройство автоматической регулировки амплитуды (АРА), изображенное на рис. 14.8г Напряжение ГКЧ поступает на детектор устройства АРА. Напряжение с выхода детектора, пропорциональное амплитуде на.
пряжения ГКЧ, сравнивается с постоянным опорным напряжением ого. Усиленное разностное напряжение подается на ГКЧ и стабилизирует амплитуду его колебаний. Недостатком рассмотренного способа является то, что регулировка амплитуды колебаний ГКЧ приводит, как правило, к дополнительной модуляции частоты, что вызывает искажение формы, АЧХ на экране. От этого недостатка свободен другой способ стабилизации амплитуды напряжения. Между ГКЧ и исследуемой цепью включают широкополосный усилитель с электрически изменяемым коэффициентом усиления. Напряжение с выхода устройства АРА'регулирует коэффициент усиления, стабилизируя таким образом напряжение на входе исследуемой цепи.
На сверхвысоких частотах для стабилизации амплитуды напряжения ГКЧ применяют широкополосные электрически управляемые аттенюаторы. 280 г — — — 1 йгйдВЧ Г вЂ” — — 1 двивддЧ Детекторные головки. Измерители АЧХ комплектуют выносными и встроенными детекторными головками трех типов: высокоомными, согласованными оконечными и согласованными проходными. Принципиальные схемы детекторных головок приведены на рис. 14.9.
Высокоомная детекторная головка предназначена для измерения напряжений с минимальным влиянием на исследуемую цепь. дпвдНЧ! Н д Н ~ ' двтдНЧ Ее применяют на частотах до не- т скольких сотен мегагерц. Такая ~ дг 1 головка должна иметь достаточно в.— — — — — — — ! большое входное активное сопротивление, малую входную ем- нмггд Нч кость и равномерную ЛЧХ в рабочей полосе частот. Выравнивание 1 -г частотной характеристики достий в 1 гается включением небольшого активного сопротивления (резистор )гв на рис.
14.9, а), ослабляющего влияние резонанса входной ! 1 цепи. 44 Согласованные детекторные головки оконечного типа служат 7, и! для измерения напряжений на нмваднч выходе высокочастотных трактов. Эти головки должны иметь малый коэффициент стоячей в 1'не. 14.ц Вриппипмальйые схемы (КСВ) на входе и равномерную АЧХ в рабочей полосе частот. а — нысакоаннай: б — саглксонннной оконсннай; и — соглнсаннннай арокалМалый КСВ обеспечивают со- ной гласованием входа детекторной головки с высокочастотным трактом.
Для этого сопротивление поглощающего резистора Яв (рис. 14.9, б) берут равным волновому сопротивлению исследуемого тракта. Равномерность АЧХ достигается компактностью конструкции, в частности включением диода.в непосредственной близости от резистора )вв. Согласованные проходные детекторные головки используют для контроля неравномерности амплитуды напряжения ГКЧ, а также при некоторых измерениях. Проходная детекторная головка представляет собой отрезок коаксиальной линии, к внутреннему проводнику которой подключен диод (рис. 14.9, в).
для компенсации емкости диода диаметр внешнего коаксиала в области расположения диода несколько увеличивают. Основным недостатком любой детекторной головки является нелинейность ее характеристики, детектирования. Это связано с неидеальной формой вольт-амперной характеристики диода. Кривую, изображающую характеристику детектирования, с достаточной для практики точностью можно разбить на два участка— 281 начальный с квадратичной зависимостью тока от входного напряжения и линейный.
Для высокочастотных диодов граничное значение напряжения составляет обычно 0,2В. Измерители АЧХ работают на линейном участке характеристики детектирования, поэтому амплутуда напряжения на выходе исследуемой цепи должна быть в несколько раз больше указанного значения. Рнс. ! 4.10 Структурная схема генератора частотных меток на нулевых оненннх Индикаторное устройство. В него входят усилители вертикального и горизонтального каналов и электронно-лучевая трубка.
В измерителях АЧХ применяют как осциллографические ЭЛТ с электростатическим отклонением луча, так и ЭЛТ с магнитным отклонением луча. Последние имеют экран значительно больших размеров, чем ЭЛТ с электростатическим отклонением, и лучшую фокусировку луча. Недостатками магнитных ЭЛТ являются большие мощности, необходимые для отклонения луча, н малая рабочая полоса частот, что обусловлено в основном индуктивностямн отклоняющих катушек. Дли выравнивания частотных характеристик индикатора применяют отрицательную обратную связь в оконечных каскадах усилнтелей вертикального и горизонтального каналов.
й 14.4. Измерение частот на зкране измерителей АЧХ При исследовании амплитудно-частотных характерйстик возникает необходимость измерения частот и частотных интервалов, соответствующих характерным точкам изображения на экране измерителя АЧХ. Эти измерения выполняют с помощью частотных меток, неподвижных или подвижных. Чаще всего используют неподвижные равноотстояшие частотные метки. Их формируют из нулевых биений напряжения ГКЧ с напряжением, спектр. которого содержит набор постоянных калибровочных частот. Сущность этого способа поясняется структурной схемой, приведенной на рис. 14.10.
Напряжение от генератора с повышенной стабильностью частоты (обычно кварцевого) подают на усилитель гармоник, представляющий собой усилитель-ограничитель с индуктивной нагрузкой. Его режим работы подбирают так, чтобы полу- чить достаточно большое число гармоник (калибровочных частот) на выходе. На смеситель поступают напряжение ГКЧ с частотой, меняющейся во времени по определенному закону, и напряжение с выхода усилителя гармоник. Нулевые биения образуются при равенстве частоты ГКЧ соответствуюзцим калибровочным частотам. а) Рис, 14 11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
